數控機床加工精度的影響因素及提高方法

汪相如 羅旭忠 謝文

摘要：我國經濟在快速地發展，機械制造行業也在不斷地進步和發展，數控機床在機械制造領域已經廣泛應用，機床加工的精度對于其加工產品和應用范圍都有直接的影響，因此，無論對于數控機床的工作流程，還是對數控機床加工精度有影響的各類因素，都要進行分析和研究，并且提出相關的改進方案，使數控機床加工的精度得以提高，從而給機械制造行業提供更好的服務。

關鍵詞：數控機床;加工精度;影響因素;措施

一、數控機床的概況

在機械制造中，數控機床應用很多，一般都是采用數控機床加工一些異形和復雜的零件，無論是零件的質量，還是加工的精度都能夠得到保證，數控機床具有加工速度快的優點，但是，數控機床的成本相對很高，設備也比較復雜。

（一）數控機床結構

數控機床由驅動系統、主機系統、加工輔助系統以及數控編程等幾部分構成。驅動系統就是數控機床的動力機構，能夠將工作動力提供給數控機床;主機系統就是加工機械的結構，主要進行加工切削工件等形式;加工輔助系統，就是為數控機床加工提供一些輔助功能，協助加工能夠精確且順利地進行;數控編程系統就是控制數控機床的環節，是數控機床主要的特征，利用設計和輸入數控編程，便可以控制數控機床，自動加工和處理工件。

（二）數控機床分類

數控機床具有很多種類，結合數控機床的不同功能和控制系統原理，可以分為點位控制數控機床、普通數控機床和其他種類。科學技術在快速地發展，數控機械加工技術也在不斷地完善和提高，已經被設計和開發出來的有些數控機床，性能比較獨特，從而使多樣化數控機床加工的要求得以有效地滿足。

（三）數控機床的特點

加工精度非常高，是數控機床主要的特點，加工異形和復雜零件，通常選用數控機床進行加工，加工工件既可靠穩定，質量也高，半自化和自動化操作也能夠有效地實現，具有非常高的加工生產效率。但是，數控機床設備內部的系統很復雜，具有很大維修難度，必須專業技術人員才能夠對其進行維修，此外，投資成本也相對比較高。

（四）數控機床工作的程度

有效運用數控編程來設定工作過程，是數控機床主要的特點，可有效減少機器必須人工操作，可更好的搞高效率。先編輯加工零件的程序，在NC裝置中輸入這一語言，再由伺服系統驅動機床部件，相應地操作加工零件。

二、影響數控機床加工精度的主要因素

（一）控制系統的誤差

控制系統誤差，就是控制系統靈敏度比較差，零點飄移等現象容易出現。主要原因就是使用控制系統時，穩定度欠缺。

（二）測量系統的誤差

測量系統誤差，數控機床加工作業的過程中，因為安裝測量裝置傾斜和變形以及測量基準誤差，而導致的誤差，通常該誤差是由于安裝測量尺的阿貝誤差的一級測量線路誤差等導致的。

（三）工藝編程誤差

工藝編程誤差，就是數控機床加工精度時形成的誤差。加工制作的過程中，應該根據零部件外形尺寸和形狀來設定加工的參數，留出零部件若余量過大或者不足等，都會造成設計圖紙與加工零部尺寸精度不符合。

（四）實際加工中的誤差

機床實際加工的過程中，零部件的溫度若快速地升高，不同零部件溫度差異非常大，因為溫度的差異，就會導致加工的零部件出現變形，變形若嚴重，加工精度就會受到影響。此外，加工操作時，電壓波動和電磁波干擾以及加工濕潤和粉塵等相關的不同場外因素，都會很大程度地影響數控機床加工的精度。

（五）機床內部系統設備的誤差

機床內部系統設備誤差，主要有工作臺運動的誤差和刀具系統的誤差以及結構誤差、機床內部移動組件導致的垂直誤差等。這些誤差都會直接影響數控機床的加工精度。

三、解決影響數控機床加工精度因素的措施

（一）加工精度刀具軸承上的提升

軸承轉動和刀具切削，對于數控機床的加工精度的影響，都是重要的因素。因此，必須選擇高質量和適合加工類型的刀具，結合加工不同材質的零部件結構進行選擇。零部件加工的過程中，零部件加工的切削精度和力度以及深度等相關要求都要注意到，根據零部件的情況隨時調換刀具。使用時，需要靠近轉動光滑穩定和摩擦阻力小的軸承。例如，對于傳統皮帶傳動式主軸，采用靜壓電主軸進行替換，針對數控機床加工精度的有效提高至關重要。與傳統流動體軸承進行比較，空氣為潤滑介質，粘度比較小，空氣靜壓軸承既具有發熱少和摩擦磨損小的特點，又具有壽命長和耐高低溫等相關優點，并且在氣膜誤差均化效應的作用下，回轉精度也很高，這些優勢致使空氣靜壓電主軸可以很大程度上提升旋轉精度和運轉速度，從而具有切削高精度和高速度得以有效實現。水靜壓軸承和空氣靜壓軸承電主軸對高檔數控機床進行配置，為了將高表面和高精度質量加工以及高效率加工有效地實現，無論在光學零件領域，還是精密電子產品等相關領域，數控機床的應用發展前景都非常大。在液體靜壓主軸市場，各類高精密的數控機床都有，主要的就是高精度磨床。

（二）加工精度技術上的提升

在加工數控機床部件精度上，技術工藝具有直接影響，所以，必須要重視技術，工藝設計和加工上，需要結合不同材質和不同類型，對零部件進行加工，并且還要重視技術升級和創新。加工不同材質的零部件，必須要采用適合的技術工藝和方法。加工零部件的精度和尺寸都要控制好，技術工藝必須要匹配到位。

（三）加工精度從操作上解決

操作人員加工數控機床部件精度的加工工藝必須規范，養成良好的工藝紀律和習慣，發現操作人員有違規操作行為及時制止。嚴格禁止私自更改切削轉速和深度等行為。

（四）定期維護保養設備

數控機床設備工作的強度很大，很容易磨損一些特殊零部件，零部件如果摩損比較嚴重，就會嚴重影響數控機床設備加工的精度。因此，技術人員必須定期對數控設備進行檢查和維護，無論是設備定位精度和控制精度儀器，還是刀具磨損程度和切削系統的靈敏度以及鉆頭模塑等相關情況，都要不斷地觀察，致使構件加工精度關鍵部位能夠符合設備加工精度的要求。

（五）加工精度從設備上解決

定期保養和維護數控機床設備，既要定期檢查對加工精度有影響的測量系統和控制系統以及工作臺等，又要定期檢查側滑單元和機床液壓，控制故障和跑冒滴漏必須杜絕，從而使數控機床部件能夠保持潤滑，從而使磨損減少。

四、總結

綜上所述，在工業生產加工中，數控機床屬于不可缺少的重要設備，加工精度直接影響到加工產品品質和質量。所以，數控機床加工的過程中，必須重視和預防對數控機床加工精度有影響的重要因素，同時還要采用相應的措施，從而有效提高數控機床加工精度，從而提高產品品質和質量。

參考文獻

李建.影響數控機床加工精度因素及改進關鍵問題探討[J].中國設備工程，2018（20）：46–47.